昆明撈魚河國家濕地公園水質動態(tài)分析*

何英磊，葛丹丹，王穎臻，張 毅

(昆明學院化學化工學院，云南 昆明 650214)

滇池是云南的重要淡水湖泊之一，也是昆明重要的水源地之一，有高原明珠之稱[1]。早些年，因未能重視排污凈化處理事宜，滇池水體富營養(yǎng)化嚴重。上世紀90年代，該情況受到各級部門重視，治污、防污手段推陳出新，尤其滇池周邊人工濕地多樣、廣闊的建設，從源頭對滇池水質污染得到了有效控制和防范[2]。

濕地具有維護生態(tài)平衡、改善水質、含蓄水源等多種功能，在國家生態(tài)安全戰(zhàn)略格局中，發(fā)揮著“水塔”和“基因庫”的作用，在應對氣候變化和區(qū)域碳循環(huán)中具有顯著的“碳庫”功能，被譽為“地球之腎”、“生命的搖籃”、“鳥類的天堂”[3]。人工濕地是按不同方式控制有效停留時間并使污水沿著一定的方向流動，在物理、化學及生物共同作用下，通過過濾、吸附、沉淀、植物吸收及微生物分解等共同來實現(xiàn)水質凈化[4-5]。

撈魚河是35條入滇的河道之一，隨著滇池生態(tài)恢復工作的逐步深入，昆明撈魚河國家濕地公園于2017年12月成為國家試點濕地公園。不同形態(tài)氮、磷含量是判斷水體污染程度的重要標志之一，也是水質檢驗的常規(guī)指標之一[6]。選擇昆明撈魚河國家濕地公園為研究對象，對其不同區(qū)域水體理化指標(pH、高錳酸鹽指數(shù)、總磷、總氮、氨氮、硝酸鹽氮、亞硝酸鹽氮)進行現(xiàn)狀、動態(tài)分析，客觀評價該濕地不同區(qū)域地點水質情況；分析旱(枯水)、雨(豐水)兩季水質動態(tài)變化，找出變化規(guī)律、影響因素等，以期為撈魚河濕地公園水體污染控制、改善水質和生態(tài)體系可能性提供理論數(shù)據(jù)參考。

1 水樣采集與水質檢測

1.1 采樣點分布及說明

撈魚河濕地公園水樣采集點，自布水堰至生態(tài)防護林出口編號依次為A1～C2。其中，編號A1、A2位點為布水堰內；編號B1、B2位點為生態(tài)防護林內；編號C1、C2位點為生態(tài)防護林出水口。以撈魚河為界線，A1、B1、C1點位于撈魚河濕地公園右側，A2、B2、C2點位于撈魚河濕地公園左側。各采樣點具體坐標見表1。

表1 采樣位點坐標

1.2 檢測項目及方法

根據(jù)重要濕地監(jiān)測指標體系(GB/T 27648-2011)[7]地表水檢測項目指南，結合濕地公園水質特點，實現(xiàn)對撈魚河國家濕地公園水質綜合指標：水溫、pH、高錳酸鹽指數(shù)、氨氮、總氮、亞硝酸鹽氮、硝酸鹽氮、總磷的測定。水質分析方法依據(jù)SL 78～94-1994[8]、《水和廢水監(jiān)測分析方法》[6]建立。

水體溫度現(xiàn)場采用水銀溫度計進行測定；pH采用電極法(HJ 1147-2020)[9]進行測定；高錳酸鹽指數(shù)采用高錳酸鹽指數(shù)法(GB/T 11892-1989)進行測定[10]；氨氮濃度采用水楊酸分光光度法進行測定[11]；總氮含量采用堿性過硫酸鉀消解紫外分光光度法(GB/T 11894-1989)進行測定[12]；亞硝酸鹽氮濃度采用分光光度法(GB/T 7493-1987)進行測定[13]；硝酸鹽氮濃度采用紫外分光光度法進行測定[14]；總磷含量采用鉬酸銨分光光度法(GB/T 11893-1989)進行測定[15]。

所用試劑均為分析純，稀釋用水為高純水。

2 結果與分析

2.1 標準工作曲線

依據(jù)上述檢測方法繪制各指標標準工作曲線，一元線性回歸方程、范圍及相關系數(shù)見表2。結果表明，各指標濃度在0.020～3.200 mg/L 范圍內有良好線性，相關系數(shù)在0.9982～0.9992之間，符合目標物定量分析要求。

表2 各項水質指標標準曲線方程

2.2 精密度測定

配制各指標不同濃度標準溶液，見表3；分別按上述方法平行測定6次，結果見表4，RSD在0.62～2.20%之間，方法精密度良好。

表3 各指標標準溶液濃度(單位：mg·L-1)

表4 各指標標準溶液精密度測定結果(單位：mg·L-1)

2.3 樣品測定

將2021年4月(枯水期)和7月(豐水期)在1.1所示采樣位點采集的樣品依據(jù)1.2所述方法，測定相應指標含量，各平行三次，結果平均值見表5、表6、RSD(在0.41～5.57%之間)見表7、表8。進行總氮、氨氮、亞硝酸鹽氮、硝酸鹽氮、總磷含量及高錳酸鹽指數(shù)測定時，水樣分別稀釋2.5倍、1.25倍、2倍、5倍、2倍；高錳酸鹽指數(shù)測定時水樣稀釋2倍。

結果表明，撈魚河濕地公園各檢測位點在枯水期及豐水期水樣中TN含量均值皆大于 2.0 mg/L，劣于《地表水環(huán)境質量標準(GB 3838-2002)》Ⅴ類(農業(yè)用水區(qū)及一般景觀要求水域)；TP含量均值皆大于 0.3 mg/L ，劣于《地表水環(huán)境質量標準(GB 3838-2002)》Ⅳ類(一般工業(yè)用水用水區(qū)及人體非直接接觸的娛樂用水區(qū))；NH3-N含量均值除布水堰01樣點外，其余均優(yōu)于《地表水環(huán)境質量標準(GB 3838-2002)》Ⅱ類(集中式生活飲用水地表水源地一級保護區(qū)、珍稀水生生物棲息地、魚蝦類產(chǎn)卵場、仔稚幼魚的索餌場等)小于 0.5 mg/L；CODMn結果均值(<6 mg/L)皆低于《地表水環(huán)境質量標準(GB 3838-2002)》Ⅲ類(集中式生活飲用水地表水源地二級保護區(qū)、魚蝦類越冬場、洄游通道、水產(chǎn)養(yǎng)殖區(qū)等漁業(yè)水域及游泳區(qū))標準限值。

表5 枯水期各采樣點水質指標測定均值(單位：mg/L，pH無)

表6 豐水期各采樣點水質指標測定均值(單位：mg/L，pH無)

表7 枯水期各采樣點水質指標測定結果RSD(%)

表8 豐水期各采樣點水質指標測定結果RSD(%)

2.4 加標回收測定

將2021年4月(枯水期)、7月(豐水期)在1.1所示采樣位點采集的樣品依據(jù)1.2所述方法，進行加標回收率測定，平行三組(RSD在0.90%～4.20%之間)，測定值有較好準確性，結果見表9、表10、表11。進行總氮加標回收測定時除枯水期生態(tài)防護林01，豐水期布水堰01、布水堰02、生態(tài)防護林02，幾個采樣點水樣稀釋5倍外，其余采樣點水樣均稀釋2.5倍；進行氨氮加標回收測定時除豐水期布水堰01采樣點稀釋2倍外，其余采樣點水樣均稀釋1.25倍；進行亞硝酸鹽氮加標回收測定時將水樣稀釋2倍；進行硝酸鹽氮加標回收測定時將水樣稀釋5倍；進行總磷加標回收測定時將水樣稀釋2倍；進行高錳酸鹽指數(shù)加標回收測定時將水樣稀釋2倍。

表9 枯水期各采樣點水質指標加標回收測定結果

表10 豐水期各采樣點水質指標加標回收測定結果

表11 豐水期各采樣點水質指標加標回收測定結果

3 評價與討論

依據(jù)GB 3838-2002(國家環(huán)境保護總局 2002)進行水體污染濃度定義，客觀評價撈魚河濕地不同區(qū)域地點水質情況，各采樣位點水體水質枯水期、豐水期對標結果見表12。

2021年雨季前、4月枯水期、7月雨季期間，所測濕地采樣點水質指標結果不完全一致。由表5、表6可知，總體MinpH～MaxpH變化幅度僅為1.14，符合《地表水環(huán)境質量標準》(GB 3838-2002)；在枯水期，除NH3-N、CODMn外，其他指標呈現(xiàn)進入濕地該區(qū)域到流出基本總體呈下降趨勢，CODMn枯水季為Ⅲ類，隨雨季到來，豐水期均可達Ⅱ類，可見濕地對上述測定指標有一定去除效果。但情況并不容樂觀，較為明顯表現(xiàn)在總磷、總氮測定濃度均在Ⅴ類或超過Ⅴ類標準1～2倍，且變化明顯，大部分測定數(shù)據(jù)結果表明豐水期濃度比枯水期濃度高。

表12 各位點水質指標對標結果

撈魚河全長 30.8 km，平均河寬 5 m，堤高 2 m，最大過流量 30 m3/s，徑流面積 126.73 km2[16]；撈魚河全流域共有中型水庫1件，小(一)型水庫1件，小(二)型水庫8件，小壩塘58件，在勝利河太平關以下段有葫吊二孔平板鋼閘3座[17]，水庫、塘和閘使得撈魚河具有一定的調蓄功能，雨季(豐水期)、旱季(枯水期)來水受到人為控制，干預較大。雨季大量降雨將污染物匯入河流，但由于塘庫開閘放水，污染物很快流入滇池，同時流動性增強，使溶解氧增高，水體自凈功能增強，因而撈魚河水質受降雨影響主要集中在初期暴雨期間，對整個雨季的水質影響并不大；旱季關閘蓄水，河流基本不流動，溶解氧降低，水質容易變差，甚至在某些河段出現(xiàn)斷流的現(xiàn)象，所以撈魚河作為一條人工控制的河流，開、關閘對其水質影響明顯。

撈魚河流經(jīng)人口較集中的區(qū)域為呈貢新城大學城，大學城建設前，撈魚河基本是灌溉河流，流經(jīng)區(qū)域主要為農田，其控灌面積約 915.3 hm2，水體主要污染物為氮，主要污染源可能來自于過量施用氮肥的流失。流失氮通過農田溢流水、雨季徑流及地滲水進入河道，對河道造不同程度成污染。隨著大學城建設和投入使用，原有農田大部分均改變?yōu)樾Ｉ岷统菂^(qū)，農業(yè)污染對撈魚河的影響也應逐步減少；撈魚河在氮和有機物污染加劇的同時，磷濃度未表現(xiàn)出劇增趨勢，應該是滇池流域磷污染治理措施起到積極作用的結果。同時，隨著呈貢新城人口增加，城市面積擴大，農田面積減小，也會快速改變區(qū)域環(huán)境，改變區(qū)域河流污染特征。已有專業(yè)人士提出，加強呈貢新城建設中污水處理廠和排污管網(wǎng)的規(guī)劃與建設，嚴格按照雨污分流的方式進行城市排水系統(tǒng)建設，使污水得到有效的收集和處理，對入湖河道開展綜合整治，是保護撈魚河、改善區(qū)域入湖河道生態(tài)狀況、從根本上控制區(qū)域入湖污染總量的重中之重[17]。